压电蜂鸣器与电磁蜂鸣器

最近在做一个产品需要有声音提示，客户提供了声音的频率要求和相关的声音demo文件，demo中的声音的蜂鸣器做的，所以我也打算用蜂鸣器来做，于是就在设计时采用了公司最常用的蜂鸣器和相应的驱动电路，但是电路出来后发现按照指定频率做出来的声音与demo中的声音差好远，demo中的声音比较尖锐（也有人说是清脆，个人感官的问题，就不较真儿了），而实际做出来的声音比较柔和不够清脆，这个声音的风格和公司常用风格还是很一致的，柔和听起来很舒服，但是不符合客户的要求，只能改。

最开始的思路是可能是蜂鸣器本身的原因，可能不同蜂鸣器在相同频率上的发声效果就会有偏差，需要调整一下频率来校正一下，于是就开始在指定频率附近调整频率参数，但是没有什么效果，后来直接找客户要来额他们录制demo声音的发声源，拿到手以后直接拿示波器抓其驱动的波形来看，波形的频率参数等和之前提供的要求是一致的，我又那示波器抓我自己做的驱动波形来看，频率参数也是一致的，但是波形上有很大差别，客户的PWM波形比较规整，而我的波形在上升和下降沿出均有很大毛刺，想了一些办法解决（用电阻电容并联在蜂鸣器管脚两端吸收其能量，或者是电阻和二极管配合提供一个能量消耗的回路）虽然有点效果，但并没有彻底解决问题，我也研究了一下客户提供的声音源的硬件电路，并没有太大的突破，一时没有了思路。

实在是没有什么太好的办法了，就去找两个不同蜂鸣器的Datasheet，打算对比一下蜂鸣器的差异，原来我用的是电磁式蜂鸣器，而客户提供的是压电式蜂鸣器，这两者的原理还是有一定差别的。

电磁式蜂鸣器，利用的的通电线圈的磁场来吸合金属片，电流消失磁场消失金属片复位，如此反复震动发声，我们通过控制电流的通断频率来控制发声的频率，由于电磁式蜂鸣器是电流驱动的器件，所以需要配以较大的电容来保证电流的供给，因为线圈的存在，导致通断瞬间产生较大的尖峰脉冲，这也是不可避免的，还需要二外的电路来处理这一尖峰，但是这一尖峰对发声效果及电路有多大的影响尚不可知，希望高手指点一下！

压电式蜂鸣器，是利用压电效应来产生机械振动发声的（压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。Ps：此处来自百度），大多数压电式蜂鸣器正是利用了压电陶瓷的逆压电效应来制作的，由此可以看出压电式蜂鸣器是电压驱动型器件，驱动电流较小，因此也就不需要配备较大的电容，而且也没有线圈，通断电时的尖峰问题也就不存在了，我们可以通过控制电压的频率来控制蜂鸣器的发生频率。

以上两种蜂鸣器因其原理的不同而导致结构差异比较大，结构的不同又导致在外形上压电式的体积比电磁式的体积要大一些。

了解到以上的差别以后，认为其发声原理不同导致了声音上的差异，可能不是小幅度调整频率可以解决的，为了提高声音的尖锐程度，就在其提供的频率基础上大幅度提高频率，发现这个方法是有效的，但还不能达到高度的一致，也只是比较像而已，好在客户还算认可，也算完成了任务。

我把这次经历记录下来供大家讨论，抛砖引玉，希望有过蜂鸣器使用和调试经验的小伙伴们一起来讨论，也欢迎技术大牛多多指点！